(57)【要約】【課題】チタン製の伝熱管１の外周面にフィン３を構成するアルミニウム製のフープ状フィン素材２をスパイラル状に連続して巻き付けて成るフィンチューブの製造に際して、その製造コストの低減を図ると共に、巻き付けの緩みが発生することを防止する。【解決手段】前記フィン素材２の始端部２ａ及び終端部２ｂを前記伝熱管１に対して、前記伝熱管内に不活性ガスを充填し且つ少なくとも当該始端部及び終端部の付近を不活性ガスの雰囲気にした状態で銀又は銀を主成分とするろう材を使用してろう付けする。【選択図】                        図４
2005007433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、チタン製の伝熱管の外周面にフィンを構成するアルミニウム製のフープ状フィン素材をスパイラル状に連続して巻き付ける工程と、
前記フィン素材の始端部を前記伝熱管に対して前記伝熱管内に不活性ガスを充填し且つ少なくとも当該始端部の付近を不活性ガスの雰囲気にした状態で銀又は銀を主成分とするろう材を使用してろう付けする工程と、
前記フィン素材の終端部を前記伝熱管に対して前記伝熱管内に不活性ガスを充填し且つ少なくとも当該終端部の付近を不活性ガスの雰囲気にした状態で銀又は銀を主成分とするろう材を使用してろう付けする工程と、
から成ることを特徴とするフィンチューブの製造方法。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、始端部におけるろう付け及び終端部におけるろう付けが、前記始端部及び終端部に対して吹き付ける不活性ガス流の中において電極との間にアークを発生して行うろう付けであることを特徴とするフィンチューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チタン製の伝熱管の外周に、アルミニウム製の放熱用フィンの多数枚を設けて成るフィンチューブを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術としての特許文献１には、この種のフィンチューブの製造に際して、伝熱管の外周に、フープ状（帯状）にしたフィン素材を、スパイラル状に連続して巻き付けるという製造方法が記載されている。
【０００３】
この先行技術は、伝熱管の外周にフープ状のフィン素材をスパイラル状に連続して巻き付けながら、このフィン素材を前記伝熱管に対して高周波抵抗溶接等にて溶接するという方法であるから、伝熱管及びフィンが、互いに溶接できる材料の場合において容易に適用することができる。
【０００４】
しかし、本発明のように、フィンチューブにおける耐蝕性及び放熱性を高めることを目的として、伝熱管をチタン製にする一方、フィンをアルミニウム製にする場合には、これらチタン及びアルミニウムの両方は高い温度での酸化性に非常に富んでいることに加えて互いに溶融することがなくて、互いに溶接することができないから、前記先行技術のように、伝熱管に対してフィン素材をスパイラル状に巻き付けながら溶接するという方法を採用することができない。
【０００５】
そこで、伝熱管をチタン製にする一方、フィンをアルミニウム製にして成るフィンチューブの製造に際しては、アルミニウムにてフープ状にしたフィン素材の始端部を、チタン製の伝熱管に対して、これらとは別体に構成した金具を使用して固着し、この状態で、前記フィン素材を伝熱管の外周面に密接した状態でスパイラル状に連続して巻き付け、その終端部を、前記伝熱管に対して、同じくこれらとは別体に構成した金具を使用して固着するという方法を採用している。
【０００６】
このように、伝熱管に対するフィン素材の巻き付けに緩みが生じると、フィンの伝熱管に関する密着性が低下し、ひいては、その相互間における熱伝達率が低下することになるから、伝熱管に対して巻き付けたフィン素材における始端部及び終端部は、伝熱管に対して、当該フィン素材における巻き付けに緩みがないようにして固着しなければならない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−２５４６４２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来は、前記巻き付けた巻き付けたフィン素材における始端部及び終端部の固着を、これとは別体に構成した金具を使用して行うようにしているので、巻き付けが緩まないように固着することに多大の手数と熟練とを必要とするばかりか、巻き付けに若干の緩みが存在するという問題がある。
【０００９】
また、長年にわたる使用により、前記金具による固着箇所に、腐食等によって緩みが発生し易く、この固着箇所に緩みが発生すると、フィン素材の巻き付けが緩んで、伝熱管に関する密着性が低下するから、その相互間における熱伝達率が低下するという事態を招来することになる。
【００１０】
しかも、従来は、別体に構成した金具を必要とすることにより、部品品数が多くなって、製造コストのアップ及び重量のアップを招来するばかりか、外観の悪化するという問題もあった。
【００１１】
本発明は、これらのような問題を解消した製造方法を提供することを技術的課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「少なくとも、チタン製の伝熱管の外周面にフィンを構成するアルミニウム製のフープ状フィン素材をスパイラル状に連続して巻き付ける工程と、前記フィン素材の始端部を前記伝熱管に対して前記伝熱管内に不活性ガスを充填し且つ少なくとも当該始端部の付近を不活性ガスの雰囲気にした状態で銀又は銀を主成分とするろう材を使用してろう付けする工程と、前記フィン素材の終端部を前記伝熱管に対して前記伝熱管内に不活性ガスを充填し且つ少なくとも当該終端部の付近を不活性ガスの雰囲気にした状態で銀又は銀を主成分とするろう材を使用してろう付けする工程とから成る。」
ことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項２は、
「前記請求項１の記載において、始端部におけるろう付け及び終端部におけるろう付けが、前記始端部及び終端部に対して吹き付ける不活性ガス流の中で電極との間にアークを発生して行うろう付けである。」
ことを特徴としている。
【００１４】
【発明の作用・効果】
伝熱管に対して巻き付けたフィン素材の始端部及び終端部を前記伝熱管に対して固着することを、銀又は銀を主成分とするろう材を使用したろう付けにて行うことにより、銀又は銀を主成分とするろう材が、チタン製の伝熱管とアルミニウム製のフィン素材との両方に金属接合するから、前記フィン素材を伝熱管に対して強固に固着することができる。
【００１５】
しかも、前記したろう付けを、不活性ガスの雰囲気の中で行うことにより、伝熱管の外周面及びフィンの表面が酸化されることを抑制できるから、そのろう付けが確実にできるとともに、酸化による放熱性及び耐蝕性の低下、並びに変色を確実に低減できる。
【００１６】
また、前記したろう付けに際して、前記伝熱管の内部に不活性ガスを充填することにより、伝熱管の内面が酸化されることを抑制できるから、伝熱管内面の酸化による放熱性及び耐蝕性の低下をも確実に低減できる。
【００１７】
このように、本発明によると、チタン製の伝熱管の外周面に巻き付けたフィン素材の始端部及び終端部を、前記伝熱管に対して、ろう付けにより、伝熱管及びフィンにおける放熱性及び耐蝕性を低下したり変色したすることなく、確実且つ強固に固着することができるから、従来のように、フィン素材の巻き付けに緩みが発生することを確実に低減できるとともに、外観形状が低下することを回避でき、しかも、従来のように別体の金具を必要とせずに部品点数が少なくて、製造コストを低減できるとともに、軽量化を達成できる効果を有する。
【００１８】
特に、請求項によると、前記ろう付けする部分の付近を不活性ガスの雰囲気にすることが、不活性ガスの吹き付けによってできるから、不活性ガスの使用量が、フィンチューブの全体を不活性ガスの雰囲気にする場合によりも、少なくできて、コストをより低減できる利点がある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図６の図面に基づいて説明する。
【００２０】
これらの図において、符号１は、チタン製の伝熱管を、符号２は、アルミニウムにて断面Ｌ字状で長尺フープ状にしたフィン素材２を各々示し、前記フィン素材２を、前記伝熱管１の外周にスパイラル状に連続して巻き付けてフィン３を形成することによってフィンチューブ４に構成する。
【００２１】
そして、前記伝熱管１に対してフィン素材２を巻き付けるに際しては、このフィン素材２における始端部２ａを、図１及び図２に示すように、前記伝熱管１の外周面に接当し、この状態で、後述する方法によりろう付けすることにより固着する。なお、このろう付けしたときおける肉盛りを符号５で示す。
【００２２】
前記ろう付けは、図２に示すように、アルゴンガス等の不活性ガスを噴出するガスノズル６ａの内部にタングステン電極６ｂを設けて成るろう付けヘッド６を使用して、このヘッド６を前記フィン素材２における始端部２ａに接近して、そのタングステン電極６ｂと伝熱管１及びフィン素材２との間に直流を印加することにより、前記ガスノズル６ａから噴出する不活性ガス流の雰囲気の中でアークを発生し、このアークにて銀が９９パーセントのろう材又はＪＩＳ規格でＢＡｇ−８等のように銀を主成分とするろう材７を溶融することによって行う。
【００２３】
また、この始端部２ａにおけるろう付けに際しては、前記伝熱管１の内部に、アルゴンガス等の不活性ガスを充填する。
【００２４】
このようにして、フィン素材２の始端部２ａを伝熱管１に対してろう付けにて固着すると、図３に示すように、伝熱管１を回転しながら、伝熱管１及びフィン素材２のいちいずれか一方又は両方を相対的に伝熱管１の軸線方向に移動することにより、前記伝熱管１の外周に、フィン素材２をスパイラル状に連続して巻き付ける。
【００２５】
なお、この巻き付けに際しては、その巻き付けを強くすることにより、フィン素材２が伝熱管１に対して強く密接するようにする。
【００２６】
次いで、前記フィン素材２における終端部２ｂを、前記伝熱管１に対して、当該フィン素材２における伝熱管１に対する強い巻き付けを保持した状態のもとで、図６に示すように、前記と同様に、ろう付けヘッド６と、銀が９９パーセントのろう材又はＪＩＳ規格でＢＡｇ−８等のように銀を主成分とするろう材７を使用してろう付けすることにより固着する。このろう付けしたときにおける肉盛りを符号８で示す。
【００２７】
また、この終端部２ｂにおけるろう付けに際しても、前記伝熱管１の内部に、アルゴンガス等の不活性ガスを充填する。
【００２８】
このように、伝熱管１に対して巻き付けたフィン素材２の始端部２ａ及び終端部２ｂを前記伝熱管１に対して固着することを、銀又は銀を主成分とするろう材７を使用したろう付けにて行うことにより、銀又は銀を主成分とするろう材７が、チタン製の伝熱管１とアルミニウム製のフィン素材２との両方に金属接合するから、前記フィン素材２を伝熱管１に対して強固に固着することができる。
【００２９】
そして、前記ろう付けに際しては、前記フィン素材２の始端部２ａ及び終端部２ｂの付近、並びに伝熱管１の内部は、アルゴンガス等の不活性ガスの雰囲気であることにより、伝熱管１及びフィン素材２の酸化が抑制されているから、前記したろう付けを確実に行うことができる。
【００３０】
なお、実験によると、前記した実施の形態におけるろう付けに際しては、印加する直流における電流は３０〜５０（Ａｍｐ．）に、電圧は１５〜２０（Ｖ）にする一方、ガスノズル６ａからのアルゴンガスの噴出量は、１５〜２０（毎分リットル）にして、ＪＩＳ規格でＢＡｇ−８の線径１．６ｍｍのろう材７を使用することにより、前記ろう付けを好ましい状態で行うできるのであった。
【００３１】
また、前記実施の形態は、先ず、フィン素材２における始端部２ａを伝熱管１に対してろう付けし、次いで、前記フィン素材２を巻き付けたのちその終端部２ｂを伝熱管１に対してろう付けする場合であったが、本発明は、この順序に限らず、伝熱管１に対するフィン素材２の巻き付けを先に行い、この巻き付けた保持した状態で、その始端部２ａ及び終端部２ｂの両方を伝熱管１に対してろう付けするようにしても良いのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】伝熱管に対してフィン素材の始端部をろう付けした状態を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ視断面図でろう付けしている状態を示す図である。
【図３】伝熱管に対してフィン素材を巻き付けている途中の状態を示す図である。
【図４】伝熱管に対してフィン素材を巻き付けた状態を示す図である。
【図５】図４の縦断正面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ視断面図でろう付けしている状態を示す図である。
【符号の説明】
１                          伝熱管
２                          フィン素材
２ａ                        フィン素材の始端部
２ｂ                        フィン素材の終端部
３                          フィン
４                          フィンチューブ
５，８                      ろう付けの肉盛り部
６                          ろう付け用ヘッド
７                          ろう材
【図１】
2005007433.tif 000003
【図２】
2005007433.tif 000004
【図３】
2005007433.tif 000005
【図４】
2005007433.tif 000006
【図５】
2005007433.tif 000007
【図６】
2005007433.tif 000008